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赫斯特指數:期貨市場是趨勢還是均值回歸

赫斯特指數把價格序列分成趨勢(高於 0.5)、隨機(接近 0.5)或均值回歸(低於 0.5)三種行為。在期貨資料上,估計值雜訊多、需要數千根 K 棒,且會隨時間漂移,因此只能當作粗略的市場狀態提示,需由回測確認,而不是切換開關。

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目錄
  1. 赫斯特指數能判斷期貨市場是趨勢還是均值回歸嗎?
  2. 赫斯特指數 0.5 代表什麼?高於或低於它又代表什麼?
  3. 如何計算赫斯特指數?
  4. 赫斯特指數估計需要多少資料才夠?
  5. 該用哪種估計方法?各種方法的雜訊有多大?
  6. 哪些期貨市場的赫斯特指數偏高?
  7. 赫斯特估計值為何會隨時間漂移?
  8. ES 日 K 棒上的簡單趨勢規則,在真實回測中顯示什麼?
  9. 常見問題
  10. 參考文獻

赫斯特指數可以把期貨市場分成趨勢(高於 0.5)、隨機(接近 0.5)或均值回歸(低於 0.5)三種行為,但在真實期貨資料上,估計值雜訊多,而且會隨時間漂移。請把它當作需由回測確認的粗略市場狀態提示,而不是告訴你今天該跑哪種策略的開關。

赫斯特指數是介於 0 與 1 之間的數字,衡量價格序列傾向延續近期方向,還是傾向反轉。可以想成三種行走者。醉漢的腳步不記得上一步:那是隨機漫步。山徑上的登山客會朝同一方向走很久:那是趨勢。牽繩的狗跑出去,又被拉回來:那是均值回歸。指數要說的,是市場像哪一種行走者。

本文要論證的主張很簡單:赫斯特指數值得計算,作為市場狀態偵測的輸入之一,但它太不穩定,無法單獨用來切換策略。以下各節說明這個數字的意義、計算方式、需要多少資料、為何會變動,以及在 ES 日 K 棒上的單純趨勢規則,扣除成本後的真實回測看起來如何。

赫斯特指數 0.5 代表什麼?高於或低於它又代表什麼?

赫斯特指數接近 0.5,代表過去的漲跌不含下一步走勢的資訊;高於 0.5,代表漲跌傾向延續;低於 0.5,代表漲跌傾向反轉。隨機漫步是指每一步都與先前每一步無關的價格路徑。均值回歸是指價格偏離近期平均後,傾向走回平均;交易它的規則,見均值回歸與可測試的期貨範例。

從 0 到 1 的赫斯特刻度:低於 0.5 是不斷回到平均的震盪價格路徑,接近 0.5 是遊走的隨機漫步,高於 0.5 是持續的趨勢路徑;多數期貨落在中間附近 落在0.5哪一側? 赫斯特刻度,示意路徑 均值回歸 隨機 趨勢 0 0.5 1 多數期貨落在中間附近。 因此:標籤只當提示。
0 到 1 刻度上的三種市場狀態。多數流動性高的期貨落在中間附近的窄帶,因此這個標籤只是提示,不是定論。
H 低於 0.5H 接近 0.5H 高於 0.5
過去的漲跌說明什麼上漲之後,較常接著下跌什麼都沒有:下一步如同擲硬幣上漲之後,較常接著再上漲
價格路徑震盪,經常穿越平均遊走,沒有規律朝單一方向長時間延續
優先測試的規則類型逆勢交易過度延伸的走勢、通道、震盪指標從這項衡量看,兩種都沒有優勢突破、移動平均線趨勢規則
常見的期貨讀數指數期貨的短週期日內 K 棒多數日 K 棒序列部分大宗商品與利率期貨的日 K 棒或週 K 棒

實務上要看的是差距有多大。擲硬幣般的市場給出 0.5。連續數月強勢趨勢的市場,在日 K 棒上可能給出 0.55 到 0.6。在一分鐘 K 棒上強烈回歸的市場,可能給出 0.4 到 0.45。因此流動性高的期貨,整個有用的範圍只有約十分之二寬,而下文談到的估計誤差,本身就可能有十分之一。這就是從單一讀數取得「均值回歸對趨勢」標籤的全部問題。

如何計算赫斯特指數?

經典方法是重標極差分析,它把赫斯特指數當成斜率來讀:報酬區塊越長,區塊內的極差成長得多快。重標極差是一段報酬區塊內累積偏差的極差,除以該區塊的標準差。Hurst (1951) 建立這個方法,是為了替尼羅河水庫定規模:他問,累積水位在數年期間可能偏離平均多遠,並發現這種偏離成長的速度,比隨機序列允許的更快。

重標極差計算的五個步驟:取對數報酬,切成 n 根 K 棒的區塊,計算每個區塊的 R 與 S,對每個 n 平均 R/S,再以 R/S 的對數對 n 的對數擬合一條直線,斜率就是赫斯特指數 H 是斜率 重標極差,逐步計算 1 2 3 4 5 對數報酬 n 根 K 棒的區塊 每區塊的 R 與 S 每個 n 的 R/S 平均 擬合雙對數直線 H=斜率 log n H 是斜率,不是單一比值。 因此:擬合五種以上區塊長度。
依序呈現的重標極差計算。H 是最後一步的斜率,不是任何單一比值。
  1. 取對數報酬。使用 K 棒與 K 棒之間的變化,而非價格,因此市場所處的價位水準不影響結果。
  2. 把序列切成長度為 n 的區塊。使用數種區塊長度,例如 16、32、64、128 與 256 根 K 棒。
  3. 對每個區塊計算 R 與 S。每筆報酬減去區塊平均值,再逐筆加總得到累積值,取最高累積值減去最低累積值,就是極差 R。區塊報酬的標準差是 S。
  4. 對所有相同長度的區塊,平均 R/S。每個區塊長度 n 得到一個值。
  5. 以 log(R/S) 對 log(n) 作圖,擬合一條直線。斜率就是 H。

最後一步背後的公式是:

log(R/S) = H × log(n) + c

這裡 R/S 是長度為 n 的區塊的平均重標極差,log 是對數(任何底數皆可,只要等號兩邊用同一個),H 是你要求的赫斯特指數,c 是把直線上下平移的常數,無關緊要。隨機漫步的極差隨區塊長度的平方根成長,因此斜率剛好是 0.5。

假設性範例

假設區塊 16 根 K 棒的平均 R/S 為 4,區塊 64 根 K 棒的平均 R/S 為 8。斜率是 log(8 ÷ 4) ÷ log(64 ÷ 16) = log 2 ÷ log 4 = 0.5,也就是隨機漫步。若 64 根 K 棒的平均 R/S 改為 10,斜率就是 log(10 ÷ 4) ÷ log 4 ≈ 0.92 ÷ 1.39 ≈ 0.66,屬於趨勢讀數。實務上會用五、六種區塊長度擬合直線,而不是兩種,而擬合的好壞,取決於每個點背後有多少區塊。

赫斯特指數估計需要多少資料才夠?

可靠的赫斯特指數估計需要數千根 K 棒,短的日內視窗產生的數字,波動遠大於市場本身。原因有兩個。第一,H 是只通過少數幾個點(每種區塊長度一個點)所擬合直線的斜率,由五個點得出的斜率很脆弱。第二,每個點都是區塊極差的平均值,而這個平均值隨區塊數增加,只會緩慢趨穩,大致隨數量的平方根,與多數平均值相同。在一年的日 K 棒序列中,256 根 K 棒的區塊長度只會得到一個區塊,所以那個點只是一筆觀察,卻被當成平均值。

真實赫斯特指數為 0.5 時的示意誤差帶:一年日 K 棒的誤差帶很寬,涵蓋 0.55 的讀數,因此無法區分兩者;十年與約四十年的日 K 棒,誤差帶很窄,0.55 明顯落在帶外 K 棒越多,估計越精確 H = 0.5 的誤差(示意) 日 K 棒 0.5 0.55 1 年 10 年 40 年 無法區分 明確 明確 一年無法區分 0.55 與 0.5。 因此:使用數千根 K 棒。
估計的不確定性隨 K 棒數增加而緩慢縮小。只有幾百根 K 棒時,無法區分 0.55 與 0.5 的讀數。

假設性範例

假設某市場的真實 H 為 0.5,使用 250 根 K 棒(一年的日資料)時,估計的典型誤差約 0.1。由於誤差大致隨 K 棒數的平方根縮小,2,500 根 K 棒(十年的日資料)會降到約 0.03,10,000 根 K 棒(約 40 年的日資料,或遠不到一年的 15 分鐘 K 棒)則降到約 0.015。只有後兩種樣本,能區分 0.55 與 0.5 的讀數。在最近 200 根一分鐘 K 棒上重算 H 的交易人,讀到的是雜訊。

實務上的結果是一種取捨。日 K 棒給出最乾淨的市場狀態讀數,但需要十年以上的歷史,而這段期間市場已經改變。日內 K 棒在數月內就能累積足夠觀察值,但在短週期上,讀數主要由委託簿的機制決定,而不是你想交易的行為。不論哪種,都要在看結果之前先決定視窗長度,並且固定不變。

該用哪種估計方法?各種方法的雜訊有多大?

重標極差、去趨勢波動分析與變異數比估計,近似的是同一個量;由於每種方法在短樣本上偏向不同方向,在信任標籤之前,應在同一份資料上比較其中兩種。去趨勢波動分析是在衡量累積值遊走幅度之前,先從每個區塊移除擬合出的趨勢,因此資料中的緩慢漂移不會被算成持續性。變異數比估計是比較 k 根 K 棒報酬的變異數,與 k 倍一根 K 棒報酬變異數;隨機漫步的比值為 1,高於 1 指向趨勢,低於 1 指向均值回歸。

三種赫斯特估計方法在數百根 K 棒上的偏誤比較:重標極差即使在隨機資料上也讀得偏高,去趨勢波動分析維持在接近中性,變異數比則隨所選的落後期數而改變 比較兩種估計方法 數百根 K 棒上的偏誤 R/S DFA 變異數比 對雜訊讀得偏高 接近中性 隨落後期數改變 一致性勝過單一精確數字。 因此:也測打亂的副本。
三種估計方法並列。兩種方法互相一致,比單一方法算出看似精確的數字更有價值。
重標極差(R/S)去趨勢波動分析變異數比
衡量什麼累積偏差的極差如何隨區塊長度成長圍繞局部趨勢的遊走幅度如何隨區塊長度成長k 根 K 棒的變異數,是大於還是小於 k 個一根 K 棒的變異數
短樣本上的偏誤讀得偏高:短的隨機序列常讀到 0.55 到 0.6較接近中性,但範圍仍寬取決於所選的落後期數 k;各期數的結果不同
最低有用資料量數千根 K 棒數千根 K 棒每個落後期數數百根 K 棒,落後期數越長越多
計算難易度試算表就能算中等:每個區塊內都要擬合一條直線容易,但每個落後期數只有一個數字
最適用途對長期日 K 棒序列的初步檢視有緩慢漂移的序列,例如利率期貨檢查特定週期,例如 5 根或 20 根 K 棒

普通 R/S 在短樣本上的偏高,是多數初次使用者會掉進的陷阱:幾百根隨機 K 棒常會算出 0.57,看起來像趨勢市場。對同樣那些 K 棒跑去趨勢波動分析,得到 0.51,就說明第一個數字來自方法,而不是市場。當兩種方法的差距,大於同一份報酬打亂後兩者的差距時,你還沒有可用的標籤。

哪些期貨市場的赫斯特指數偏高?

在日 K 棒上持續趨勢的市場,例如部分大宗商品與利率期貨,H 往往略高於 0.5;而股價指數期貨在短週期日內 K 棒上,常落在 0.5 或以下,兩組之間的差距很小。Moskowitz、Ooi 與 Pedersen (2012) 在廣泛的流動性期貨中記錄到,過去一至十二個月的報酬,往往延續到下個月,這正是赫斯特指數所衡量的持續性,只是發生在那些週期上。持續的日 K 棒序列,表現為 H 略高於 0.5;不會表現為 0.8。

赫斯特刻度 0.4 至 0.6 上的示意位置,並非實測值:日 K 棒上的利率與大宗商品期貨略高於 0.5,日 K 棒上的股價指數期貨接近 0.5,日內 K 棒上的股價指數期貨低於 0.5;差距約為一次估計的誤差 各組都落在0.5 附近 未標示者為日 K 棒,示意 0.4 0.5 0.6 利率、大宗商品 指數,日 K 棒 指數,日內 差距約為一次估計的誤差。 因此:不單憑 H 排序商品。
各類市場相對於 0.5 的典型位置,分日 K 棒與日內 K 棒。各組之間的差距,約與一次估計的誤差一樣寬。

在計算任何東西之前,有三個值得知道的規律:

  1. K 棒週期對答案的影響,大於市場本身。同一個指數期貨,在週 K 棒上可能讀到高於 0.5,在一分鐘 K 棒上卻低於 0.5,因為在最短的週期上,價格會在買價與賣價之間彈跳,看起來像反轉。
  2. 利率與部分大宗商品期貨,在日 K 棒上偏向持續性。緩慢變動的基本面,例如央行週期或作物季節,會在數月之間逐步展開。
  3. 股價指數期貨的日 K 棒,落在中間附近。它們的趨勢規則,成敗取決於每十年幾次長行情,這也是本文後面的 ES 回測交易筆數很少的原因。

就日內操作而言,這代表赫斯特指數沒有聽起來那麼有用;常見日內指標的測試實際顯示什麼,見日內交易最佳指標。想更廣泛了解哪些工具能轉成可檢驗的規則、哪些不能,請見可檢驗的技術分析工具與指標指南。

赫斯特估計值為何會隨時間漂移?

估計值會漂移,是因為市場行為隨波動率與參與程度而改變,而且每個滾動視窗都帶有抽樣誤差,所以某一季讀到 0.58、下一季讀到 0.49,可能是真正的市場狀態轉變、純粹雜訊,或兩者兼有。兩種原因在圖上看起來完全一樣。指數緩步走高的平靜一季,會拉高量到的持續性;急跌後反彈的一季,會把它壓低。兩者都無法告訴你下一季會怎樣。

多年的示意滾動赫斯特估計值,在陰影雜訊帶內多次穿越 0.5;只有一次較大的擺動明顯升到雜訊帶之上,值得再看一眼 多數穿越只是雜訊 多年滾動 H,示意 0.5 請看這裡 雜訊帶 只有帶外的擺動才算數。 因此:扣除成本後測試切換。
滾動估計值圍繞 0.5 遊走,反覆穿越它。只有離開誤差帶的擺動,值得再看一眼。

三個步驟,讓滾動估計值變得可讀:

  1. 畫出誤差帶。對同一視窗的打亂副本多次計算 H;這些結果的分布範圍就是誤差帶。在帶內穿越 0.5,屬於雜訊。
  2. 要求讀數連續多個視窗都留在帶外。只有一個視窗在帶外,只是一筆觀察。
  3. 檢驗切換,而不是數字。建立規則「H 高於誤差帶時交易突破,低於時做通道與逆勢單」,納入成本回測,並與沒有切換的同樣規則比較。若切換在沒見過的資料上沒有改善結果,它加進來的是雜訊,不是資訊。

任何緩慢的部位衡量,都適用同樣的紀律,例如選擇權資金流所產生的賣方伽瑪曝險(GEX)各價位:讀數會隨市場裡有誰而變,所以上個月有效的價位,現在可能無效,只有跨越多個月的測試,才能告訴你它是否曾經有效。

ES 日 K 棒上的簡單趨勢規則,在真實回測中顯示什麼?

股價指數期貨在日線解析度上的趨勢規則,交易很少、持有期很長,回撤佔獲利的比例很大,而且一次搜尋中單一留下的倖存者,看起來比它所屬的那一類規則更好。下方這次回測並未測試赫斯特指數本身:它使用一條替代的趨勢規則(取自 AlphaPrime(Valynox)規則集的 Pkg 規則),作為唯一的進場與出場,沒有停損、沒有停利、也沒有濾網,因此結果呈現的是 ES 日 K 棒上單純趨勢跟隨在扣除成本後的樣子。AlphaPrime 在 2019-01-02 至 2025-06-30 的 ES 日 K 棒上執行,多空皆做,一口,每筆交易收取 $20 手續費與 $25 滑價。

來源:AlphaPrime 產品引擎(CPU),2026-10-31 執行。ES 日線,2019-01-02 至 2025-06-30,多空都做,1 口,每筆手續費 $20、滑價 $25。

項目結果
淨損益(已平倉交易)$70,197.5
最大回撤$47,425
交易筆數42
勝率69.05%
獲利因子1.695
平均每筆損益$1,671.37
在場時間55.02%
請看權益曲線如何以幾次長的上升階段爬升、其間夾著持平或下跌的區段,最大回撤相對於最終水準切得多深,以及標示出的樣本外區段中,曲線表現與較早部分相比如何。
請看權益曲線如何以幾次長的上升階段爬升、其間夾著持平或下跌的區段,最大回撤相對於最終水準切得多深,以及標示出的樣本外區段中,曲線表現與較早部分相比如何。 ES · 日 K 棒 · 2019-01-02 至 2025-06-30 · CPU 引擎回測

請把這些數字當成對一次過去回測的描述,而不是這條規則會賺到的結果。所示的候選策略,是約一千個變體(本次回測為 1,024 個)中留下的一個,因為它的報酬相對回撤是整組中最好的。在看完所有結果後挑出贏家,會使它看起來更好:在同一段歷史上嘗試這麼多次,最佳結果包含一部分沒有讀者能指望重現的運氣,而 Bailey、Borwein、López de Prado 與 Zhu (2014) 指出,這部分會隨所比較的變體數量增加。六年半只有四十二筆交易,也是很小的樣本:平均每筆損益 $1,671.37 靠的是少數幾段長行情,而最大回撤 $47,425 相對於淨損益 $70,197.5,代表帳戶有很長一段時間遠低於高點。在場時間 55.02%,代表這條規則有略多於一半的 K 棒持有部位,其餘時間空手。

這對赫斯特問題的意義,與前面各節一致。ES 日 K 棒落在 0.5 附近;其上的趨勢規則不會失敗,但它的成績來自少數幾段持續行情,並在行情之間的盤整中回吐不少。像這樣留下的倖存者,還必須接受推進分析視窗,以及在搜尋之前就寫下的門檻,這正是 AlphaPrime 中策略檢驗的工作:只在產生它的資料上成立的「趨勢」標籤,會在那裡被淘汰,不會送到交易平台。在跑你自己的版本之前,請先設定ES 與 NQ 美國指數期貨回測基本設定中說明的合約、交易時段與成本輸入,讓你的結果可以與上方表格比較。

下一步很具體:取你交易的某個期貨市場十年的日 K 棒,對整個序列分別用重標極差與去趨勢波動分析計算 H,再對打亂的副本各算一次。如果真實讀數勝過打亂讀數的幅度,沒有大於打亂讀數彼此的差距,代表市場尚未告訴你它是趨勢還是回歸,接下來要測試的規則類型,應由回測決定,而不是由標籤決定。

常見問題

赫斯特指數是交易指標嗎?

一般意義上不是。指標是在短視窗上計算,並每根 K 棒更新;赫斯特指數需要數千根 K 棒才穩定,所以逐根計算的版本多半是雜訊。更適合當作研究用的衡量:在長歷史上算一次,決定先測試哪一類規則,再交由回測決定。

趨勢跟隨適用的赫斯特指數是多少才算好?

在日 K 棒期貨資料上,讀數持續高於 0.5,且超過估計本身的誤差帶,並經兩種不同方法確認,就已是最好的結果。預期的數值像 0.53 到 0.6,而不是 0.8。讀數為 0.5,並不排除趨勢跟隨;它只是代表這項衡量沒有理由讓你偏好趨勢跟隨而非均值回歸。

可以在日內 K 棒上計算赫斯特指數嗎?

可以,但結果主要反映價格在極短週期上於買價與賣價之間彈跳,讀起來就像均值回歸。請使用至少數分鐘的 K 棒與數個月的歷史,並在下結論之前,把讀數與同一份報酬的打亂副本比較。對日內規則而言,直接回測規則通常更快得到答案。

赫斯特指數與自相關是同一回事嗎?

兩者衡量相關的東西,方式不同。落後一期的自相關,問的是這根 K 棒的報酬是否與上一根 K 棒的報酬有關。赫斯特指數問的是,累積漲跌的極差如何隨時間跨度成長,一次捕捉許多落後期數上的記憶。一個序列可能一根 K 棒的自相關接近零,卻因為數週的緩慢持續性,仍讓 H 高於 0.5。

參考文獻

  • Hurst, H. E. (1951). Long-Term Storage Capacity of Reservoirs. Transactions of the American Society of Civil Engineers, 116, 770–799.
  • Moskowitz, T. J., Ooi, Y. H., & Pedersen, L. H. (2012). Time Series Momentum. Journal of Financial Economics, 104(2), 228–250.
  • Bailey, D. H., Borwein, J., López de Prado, M., & Zhu, Q. J. (2014). Pseudo-Mathematics and Financial Charlatanism: The Effects of Backtest Overfitting on Out-of-Sample Performance. Notices of the American Mathematical Society, 61(5), 458–471.