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贝叶斯估计与跟踪实用指南pdfBayesianEstimationand Tracking园冒国后固目Bayesian Estimation and TrackingA practical Guide内容简介非高斯系统估计的文献一般都存在缺少实用方法的缺点,而高斯方法又缺乏严密、有组织的推导《贝叶斯估计与跟踪实用指南》一书设法解决这个领域中的不足,为读者提供全面的高斯噪声与非高斯噪声驱动的线性与非线性动态系统估计方法的介绍。本书特点在于提供了贝叶斯估计与跟踪的统一方法,重点强调了在贝叶斯框架下所有跟踪算法的推导过程,还给出了用于计算加权密度积分的高效的数值方法,包括加权高斯积分的线性与非线性卡尔曼滤波器,以及非高斯情况下的粒子滤波器。作者首先给出每种估计方法基本原理的详细推导过程,然后分步骤对每一种方法进行详细说明,使得跟踪滤波器的编码更简单易懂。本书利用了案例分析来展示所研究内容的应用。此外,该书还为每个算法提供了框图,让读者可以自己开发 MATLAB估计方法软件工具箱。《贝叶斯估计与跟踪实用指南》是一本优秀的估计与跟踪方法课程的研究生教材。本书还适用于估计与跟踪领域的科学研究人员、数学研究人员和工程技术人员,对他们具有重要的实际应用价值。对广大科技工作者来说,也是一本非常有价值的参考书。作者简介安东,J霍格,博土,美国约翰霍普金斯大学应用物理实验室科研人员,他为防空和导弹防御系(AMDD)提出了先进的目标跟踪方法。霍格博士的研究领域包括目标跟踪,信号和阵列处理与处理设计,主动、被动雷达和声纳设计,数字通信和编码理论以及时间频率分析。责任编辑:牛旭东xinwu@ndip.cn责任校对:苏向颖上架建议:计算机视觉封面设计:蒋秀芹httpt//www.ndip.enISBN978-7-118-09321-6WILEYWILEY eEsCopies of this book sold withouta Wiley sticker on the cover are9W78z118m0932161>unauthorized and illegal定价:79.00元装备科技译著出版基金贝叶斯估计与跟踪实用指南Bayesian Estimation and Tracking: A Practical Guide[美] Anton J.Haug著王欣于晓译图F荤版社北京著作权合同登记图字:军-2013-200号图书在版编目(CIP)数据贝叶斯估计与跟踪实用指南/(美)豪格(Hang,A.J)著;王欣,于晓译.一北京:国防工业出版社,2014.5(高新科技译丛)书名原文 Bayesian estimation and tracking:apractical guideISBN978-7-118-09321-6I.①贝…Ⅱ.①豪…②王…③于…Ⅲ.①贝叶斯估计-指南②贝叶斯估计一应用一目标跟踪一指南Ⅳ①0211.67-62②TN953-62中国版本图书馆CIP数据核字(2014)第068301号Authorized translation from the English language edition, entitled Bayesian Estimation andTracking, ISBN 978-0-470-62170-7, by Anton J. Haug, published by John Wiley SonsCopyright C 2012 by John Wiley Sons, Inc.All rights reserved. This translation published under license. No part of this book may be repro-duced in any form without the written permission of the original copyrights holderCopies of this book sold without a Wiley sticker on the cover are unauthorized and illegal本书简体中文版由 John Wiley&sons,lno.授权国防工业出版社独家出版。版权所有,侵权必究。阍前有:原社出版发行(北京市海淀区紫竹院南路23号邮政编码100048)北京嘉恒彩色印刷有限责任公司新华书店经售开本710×10001/16印张19%字数370千字2014年5月第1版第1次印刷印数1—2000册定价79.00元本书如有印装错误,我社负责调换)国防书店:(010)88540777发行邮购:(010)88540776发行传真:(010)88540755行业务:(010)88540717前言本书以基本原理为出发点,阐述了贝叶斯估计滤波器的完整的发展历程。书中硏究了由高斯噪声和非髙斯噪声驱动的线性、非线性动态系统。这里假设动态系统是连续的,因为只有在研究离散滤波器的时候,才会在离散时间对系统进行观测。本书的主要目标是给读者提供过去60年来所提出的大部分贝叶斯估计方法的一致性的全面描述,以表明每种以贝叶斯范式为基础的基本思想是如何与条件密度相关的。学习本书内容需要的预备知识包括线性代数、贝叶斯概率理论以及有限差分和插值的数值方法。书中第2章介绍了所有这些主题以及掌握书中其它内容所需的基础知识书中涵盖的部分内容来自于马里兰大学帕克分校数学系的一门研究生课程。该门课程的主要目的是让学生自己开发目标跟踪算法的 MATLAB工具箱。课后给学生们提出一些特定的跟踪问题,要求编写一个或多个 MATLAB子程序来实现某些跟踪方法。一般来说,学生开发的子程序是独立的,并且可以应用于多种难度不大的跟踪问题(例如,纯方位跟踪)。本书不包含任何习题集,使用本书的读者可以根据需要来调整跟踪问题的作业。此外,本书包含4个相当复杂的实用案例,使用本书的老师可以选择其中之一作为编码作业的框架。第一个案例贯穿本书的第Ⅱ和第Ⅲ部分;其余的3个案例则被分成了单独的章节,构成了本书的第Ⅳ部分。本书有两个鲜明特点:①运用大量的表格和图形,给出每种估计方法基本原理的详细推导过程;②每种方法都有非常详细的分步指导,使得跟踪滤波器的编码简单且易于理解。递推贝叶斯估计可以求解转移函数或变换函数的加权条件密度积分。转移函数反映动态状态向量随时间变化的路径,变换函数将状态向量变换成观测向量。有多种求解积分的数值方法,每种都有不同的估计方法。本书第Ⅱ部分和第Ⅲ部分的每个章节都涵盖求解这些积分的一个或多个数值逼近方法,第Ⅱ部分是高斯加权积分的卡尔曼滤波器方法,第Ⅲ部分是未知密度的加权密度积分的粒子滤波器方法。本书是作者在此领域多年研究的成果,希望能为贝叶斯估计和跟踪研究做出贡献。同时,也希望在研究改进这些方法并将其应用到新领域、解决新问题的基础上,本书能够开拓贝叶斯估计和跟踪研究的新方向。Anton J. haug目录刊言Ⅲ第Ⅰ部分预备知识第1章简介…………………………………………31.1贝叶斯推理…1.2贝叶斯层次估计法1.3本书研究范畴1.3.I目标1.3.2章节概述…1.4用 MATLAB⑧进行建模和仿真参考文献…第2章数学基础2.1矩阵线性代数简介9992.1.1矢量与矩阵的约定与记法…2.1.2和与乘积……………………………………………………102.1.3矩阵的逆…2.1.4分块矩阵的逆112.1.5矩阵的平方根…………………………………2.2矢量点发生器…………122.3多参数多维非线性函数估计………………………………152.3.1标量非线性函数估计152.3.2多维非线性函数估计182.4多变量统计概述……232.4.1一般定义32.4.2高斯密度………………………………………25参考文献………………………………………………………31第3章贝叶斯估计的基本概念……333.1贝叶斯估计3.2点估计式343.3基于概率密度函数的递推贝叶斯滤波器…363.4基于状态均值和协方差的递推贝叶斯估计,,,着.383.4.1状态矢量预测……393.4.2状态矢量更新…403.5一般估计方法讨论………………………………42参考文献43第4章实用案例:初步探讨4.1仿真、估计与评价过程,,,,,,,.,,,.非,,..,,鲁非·4.2利用DFAR浮标场进行匀速运动目标跟踪的场景仿真………454.2.1船舶动态模型………………………454.2.2多浮标观测模型464.2.3场景属性………………………………464.3 DIFAR浮标信号处理4.4DFAR似然函数……………………………………………53参考文献55第Ⅱ部分高斯假设:卡尔曼滤波估计器第5章高斯噪声:高斯加权分布的多维积分595.1第3章中重要结论总结5.2回顾卡尔曼滤波器校正(更新)方程的推导…………615.3贝叶斯点预测积分求解高斯密度5.3.1利用仿射变换来简化流程…645.3.2求解高斯加权积分的一般方法66参考文献…………………………68第6章线性卡尔曼滤波器706.1线性动态模型……………………………………………706.2线性观测模型…716.3线性卡尔曼滤波器…6.4IKF在 DIFAR浮标方位估计中的应用,,·,,,·.,,,..,.1.,·Ⅵ参考文献74第7章线性化卡尔曼滤波器:扩展卡尔曼滤波器…767.1一维情况………………767.1.1-维状态预测767.1.2一维状态估计误差方差预测777.1.3一维观测预测方程7.1.4一维预测方程的变换……787.1.5一维线性化EKF过程7.2多维情况………………………807.2.1状态预测方程817.2.2状态协方差预测方程………………………817.2.3观测预测方程……837.2.4多维预测方程的变换837.2.5线性化多维扩展卡尔曼滤波器过程………857.2.6二阶扩展卡尔曼滤波器…867.3多维协方差预测方程的另一种推导……7.4EKF在DFAR船舶跟踪的应用案例分析887.4.1船舶运动动态模型…………………………887.4.2 DIFAR浮标观测模型…………887.4.3初始化卡尔曼滤波器族中所有滤波器907.4.4选定加速度噪声参数………………………917.4.5EKF跟踪滤波器结果参考文献……93第8章 Sigma点类别:有限差分卡尔曼滤波器……948.1一维有限差分卡尔曼滤波器………………………………948.1.1一维有限差分状态预测…948.1.2一维有限差分状态预测……………………………968.1.3一维有限差分观测预测方程…968.1.4一维有限差分卡尔曼滤波器过程………………………968.1.5简化的一维有限差分预测方程978.2多维有限差分卡尔曼滤波器……………………………988.2.1多维有限差分状态预测…988.2.2多维有限差分状态协方差预测1008.2.3多维有限差分观测预测方程101Ⅶ

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高频交易 中文译本 全面介绍高频交易方方面面，启蒙读物Ⅳ中国的金融市场在不断发展,市场参与者也逐渐成熟,在国内部分条件合适的金融市场中,高频交易是一种客观存在。但是对于普通投资者而言要想系统地了解高频交易却不是一件很容易的事。深入介绍高频交易的资料往往伴随着复杂的数学公式,而全面涵盖高频交易的文字材料并不多见。为促进中国高频交易以及市场微观结构研究的发展,我们决定将这本介绍高频交易的书籍译成中文。如果这本书能为我国的市场参与者提供一定的帮助我们将感到十分的荣幸。南华期货研究所的众多研究员参与了这本书的翻译I作。其中第1-4章的译者为姜帆、谈效俊,第5章的译者为张静静、谈效俊,第6章、第9章的译者为胡浩、谈效俊,第7~8章的译者为何炜、李晓萍、谈效俊,第10~12章的译者为王仰琪,第13~16章的译者为杨燕,第17章的译者为王珏,第18、19章的译者为谈效俊,全书由谈效俊负贲统筹审核。由于时间仓促,并且译者水平有限,书中出现不当甚至错误之处在所难免,在此恳请各位读者不吝批评指正华期货有服公司总经理罗旭峰2011年1月8日目录High-Frequency Trading推荐序第1章简介第2章高频交易的发展金融市场与技术革新交易方法的演变第3章高频交易综覽和传统交易的比较21市场参与者运作模型…经济效益高频交易系统的资金结论第4章适合高频交易的金融市场金融市场及其对高频交易的适用性结论…第5章高频交易策略表现评估收益的基本特征有可比性的比率454绩效归因策略评估中的其他考虑因素…结论第6章指令、交易者及其在裔频交易中的应用指令类型指令分布第7章不同频率下的市场无效和获利机会的元2高频下的价格波动的可预测性第8章寻找高频交易机会收益率的统计特征性计量经济学模型协整动率建模945∞非线性模型结论第9章处理分笔数据分笔数据的属性分笔数据的数量和质量买卖价差买卖价格反弹对分笔数据的到达进行建模用传统计量经济学方法处理分笔数据……结论116第10章市场微观结构下的交易——存货模型117存货交易策略概述………118指令、交易者和流动性…有利可图的做市有方向的流动性供应结论第11章市场微观结构下的交易—信息模型…度量信息不对称性信息交易模型136结论第12章事件套利开发事件套利交易策略什么构成了一次事件预测方法可用于交易的新闻宏观经济新闻事件套利的应用结论第13章高频统计套利数学基础统计套利的实际应用356结论第14章创刨建和管理高频策略投资组合投资组合优化的解析基础有效的投资组合管理实践第15章交易模型的回顾测试评估点位预测评估方向预测……205结论第16章实施高交易系统模型开发的生命周期215系统实施测试交易系统…结论第17章风险管理确定风险管理目标风险度量风险管理结论…第18章高频交易的执行和监控执行高频交易系统高频交易执行的监控第19章交易后的盈利分析交易后成本分析交易后表现分析272参考文献第1章High-Frequency Trading简介高频交易如风暴般席卷了华尔街,究其原因,无非是其巨大的盈利能力而已。根据《Aha》杂志的报道,2008年收益最高的基金经理是来自文艺复兴技术公司( Renaissance Technologies Corp.)的吉姆·西蒙斯( Jim Si-mons),他长期以来一直是高频交易的支持者。仅在2008年一年,西蒙斯博士就获得了25亿美元的利润。虽然在撰写这本书的时候,还没有哪个机构完全地跟踪过各个高频交易基金的表现,但坊间传言,2008年大部分的高频交易基金经理都取得了正的收益,而据《纽约时报》的报道,70%的低交易者在2008年都是赔钱的。这个行业指数式的增长也印证了高频交易的巨大盈利能力。根据Aite集团2009年2月的报告,目前交易所中60%的易量都来自于髙频交易。专业高频交易人才炙手可热,并且薪酬也是登峰造极。甚至在2008年金融危机最惨烈的几个月中,仍有50%的金融行业招聘的职位是与高频交易技术人员有关的( Aldridge,2008)领域的信息有巨大需求,但能帮助投资者理解和运用高频交易系统的出版物却少之又少。什么是高频交易,它的魅力何在呢?相较于低频交易而言,高频交易的主要创新之处在于其在电脑驱动之下,对变化的市场迅速做出反应,并且实现资金的快速周转。高频交易的特征是交易次数更多,而每笔交易的平均盈利较小。很多传统的资金管理人持有交易头寸长达数周乃至数月,每笔交易高频交易的盈利为数个百分点。相比之下,高频交易的资金管理人每天都交易多次平均每笔交易的盈利不到一个百分点,并且他们基本上不持有隔夜头寸。不隔夜持仓对于投资者和投资组合经理都十分重要,这是因为以下3个方面的原因。(1)随着资本市场的全球化,大多数的交易行为都可以延长至24小时,并且,以市场现有的波动率来看,隔夜持仓是具有很高的风险的。高频交易策略则规避了这种隔夜风险。(2)高频交易策略允许账户持仓完全透明,这消除了锁定资金的必要性3)持仓过夜的头寸除了保证金之外的部分需要按照所谓的隔夜利率( overnight carry rate)来支付利息。隔夜利息通常比LBOR略高。随着BOR波动的增加以及可能到来的通货膨胀,隔夜持仓成本会变得越来越高,以至于会使得很多资金管理人感到无利可图。高频交易策略能够避免隔夜持仓成本,这在信贷收紧或者利率高企的时候,能给投资者节省下可观的成本。髙频交易还有其他的一些优势。高频交易策略与传统的长期买入并持有策略几乎不存在什么关联,因此,对于长期投资组合来说,高频交易策略是种很好的分散投资的工具。由于高频交易策路的统计学性质,高频交易略需要的评估时期也相对较短,我们在本书后续的章节中将深人讨论这个问。如果说对于一个以月度为周期的交易策略,需要6个月到2年的观察期来评估这个策略的可信程度的话,那么对很多高频交易策略而言,只需不到个月的时间就可以对策略的表现下一个统计学上的结论了除了上面所列举的优势之外,高频交易还能节约操作成本,并且给社会带来很多好处。从运营的角度来看,高频交易的全自动交易方式能够节约人力成本,并且减少因人为的犹豫或者情绪而造成的失误高频交易给社会带来的最大好处体现在以下几点提高市场效率·增加流动性第1章简介·促进计算机技术创新·稳定市场体系高频交易策略发现并消除市场暂时出现的无效率之处,并促进市场价格更快地反映市场信息。很多高频交易策略给市场提供了显著的流动性,使市场运行更加平稳,并且让每个投资者都降低了摩擦成本( frictional costs)高频交易者促进计算机技术的革新,推动找到解决网络通信瓶颈的新办法他们还刺激计算机处理器的创新,以提高计算和数字通信的速度。最后,高频交易还能纠正市场错误定价,从而稳定市场体系。在2009年3月的 FXWeek会议上, Oanda公司的首席执行官 RichardOlsen提出了一个恰当的比喻。Oken博士说,如果将金融市场比做人的身体,那么高频交易就是在人体内一天循环多次的血液。它能帮助冲洗毒素、愈合伤口,并且调节体温。相比之下,低频交易由于反应过慢,可以视为有碍于系统稳定的因素。即使是一个简单的去公园散步的决定也会给身体带来风险,比如感染疾病、失足或者摔倒等。高频交易能对这种情况进行快速反应,就像一个人重新站稳一样,高频交易使市场受到冲击后能重新稳定下来。在外汇、股票以及衍生品市场上都有很多成功的高频交易策略。高频交易本身的属性使其能应用于任何有足够流动性的金融工具之上(“有足够流动性的金融工具”是指在一个交易日中的任何时刻都有足够买家和卖家的金融资产)。高频交易策略可以全天候地执行。电子外汇市场一周交易5天,一天交易24小时。美国股票现在可以“超出常规交易时间”进行交易,每个工作日从东部标准时间早上4点开始直到午夜。对于一些期货和期权,同样存在24小时交易。许多高频交易的公司设于纽约、康奈迪克、伦敦、新加坡和芝加哥。很多设在芝加哥的公司利用其毗邻芝加哥商业交易所的优势来进行期货、期权和商品的高频交易。位于纽约和康奈迪克的公司交易范围较广,其中交易最多的是美国股票。欧洲的时区使得伦敦人在交易货币上很有优势,而新加坡