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James Marsden Hurst 1924—2005
Capítulo 11.3 Analisi spettrale

Los filtros numéricos de Ormsby (Hurst)

A quién sirve esta entrada — La herramienta que produjo la Fig. IX-4: el filtro band-pass que aísla una banda de periodos de una serie de precios, con fase cero.

A quién sirve esta entrada — La herramienta que produjo la Fig. IX-4: el filtro band-pass que aísla una banda de periodos de una serie de precios, con fase cero. Aquí está todo: el tamiz, la ley del lag, la respuesta en frecuencia, los pesos y la receta de diseño de Ormsby — con los números exactos del libro, recalculados y verificados.

Fuente: J. M. Hurst, The Profit Magic of Stock Transaction Timing, Prentice-Hall, 1970 — Capítulo 11, §§ How Numerical Filters Can Help YouApplying Your Numerical Filter to Stock Prices (diseño de Joseph F. A. Ormsby, paper de marzo de 1960; pp. 175–183, Fig. XI-1, XI-2).


Prerrequisitos

El análisis espectral, las medias móviles cíclicas y la inversa (cap. 6).


El tamiz

En palabras sencillas — Un tamiz separa la arena en granos pequeños y grandes; un filtro de frecuencia separa los datos en ciclos cortos y largos. La media móvil es el tamiz «tosco» que retiene los ciclos largos; la inversa retiene los cortos; y tamizando dos veces con mallas distintas se obtiene una banda: el band-pass.

La media móvil centrada es un filtro low-pass tosco: detiene las frecuencias altas (periodos cortos) y deja pasar las bajas — el span fija el punto de separación, como la malla del tamiz. La inversa del cap. 6 es su complemento high-pass: descarta las bajas y retiene las altas. Y como tamizando dos veces la arena se obtienen tres montones, filtrando entre dos límites se obtiene el band-pass — «particularmente útil en el análisis de precios»: son los filtros que produjeron las Fig. II-13 y IX-4. Los tres tipos «pertenecen a tu arsenal».

La ley del oficio: precisión ↔ lag

Todo filtro numérico paga el mismo impuesto: cuanto más precisa es la separación de frecuencias, más lag hay que tolerar — y el lag es la mitad del span del filtro. La media móvil separa mal pero tiene poco lag: para el trabajo en tiempo real de los capítulos operativos «hace, para su lag, el mejor trabajo que un filtro puede hacer». Para la investigación vale lo contrario: el pasado abunda, la separación cuenta más que el retraso — «algunos filtros del Apéndice tienen lag de años».

El comportamiento de un filtro se describe con la respuesta en frecuencia: el amplitude ratio (salida/entrada para cada frecuencia: 1 = pasa intacta, 0 = suprimida) y la respuesta de fase (cuánto se desplaza en el tiempo). Los filtros aquí descritos, de pesos simétricos, tienen fase cero: lo que pasa, pasa sin desplazarse.

Los pesos

Cada filtro numérico es solo esto: una fila de pesos que multiplicar por los precios y sumar. Hasta la media móvil: pesos todos iguales a 1/N — una función de peso de onda cuadrada, «cuyas cuatro esquinas escuadradas causan buena parte de las características adversas» (los lóbulos del Apéndice IV). Mejorar el filtro significa redondear esas esquinas de un modo preciso: es exactamente lo que hace el diseño de Ormsby.


El diseño de Ormsby

En palabras sencillas — Dibujas en papel la respuesta que quieres — un trapecio: cero, rampa, plano en uno, rampa, cero — y la receta te devuelve los pesos que la realizan, con un error pequeño y previsible.

Tres decisiones antes de empezar: el espaciado t de los datos (se convierte en parámetro del diseño: ese filtro se usará solo con datos del mismo espaciado); el número de pesos n (impar); la pendiente de la falda Δω. Luego las cuatro frecuencias del trapecio: ω₁ (cutoff bajo, respuesta 0), ω₂ (rolloff bajo, respuesta 1), ω₃ (rolloff alto) y ω₄ (cutoff alto) — con Δω = ω₂−ω₁ = ω₄−ω₃.

HURST 1970 · CH. 11 The Ormsby filter’s response Fig. XI-1 recomputed weight by weight: design trapezoid and actual response CYCLEPEDIA DIAGRAM — EMICICLO AMPLITUDE RATIO · RAD/YEAR 1.0 0.5 0.0 ω1 ω2 ω3 ω4 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 4.5 years 6.0 yr 2.8 yr actual response (199 weights) design response WEIGHTS n = 199 N·T·ΔΩ 557.2 → ε ≈ 2% PASSBAND 2.8–6.0 years Error is unavoidable: the design only chooses where to put it.
La Fig. XI-1 recalculada peso por peso con los parámetros impresos en la lámina: n=199, Δω=0,4, datos a 7 semanas. La respuesta real (verde) contra el diseño (oro).
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Figura original temporalmente retirada mientras se verifican los derechos de publicación.
La lámina original de 1970: Fig. XI-1, con los parámetros del diseño impresos (n=199, Δω=0,4, t=7, n·t·Δω=557,2, ε=2%, ω₁–ω₄).

La regla del error

El error de diseño «es inevitable»: solo se decide cuánto pagarlo. La Fig. XI-2 lo relaciona con el producto n·t·Δω (t en semanas, Δω en radianes/año): para la investigación se apunta a un producto entre 500 y 700 → error entre el 2,5% y el 1% (hasta el 5–6% sigue siendo sorprendentemente utilizable). Restricción sobre t: hacen falta al menos 6–7 puntos de salida por ciclo del periodo más corto en banda. Más pesos = más trabajo pero rampas más estrechas; menos pesos = Δω más ancho y filtro menos selectivo.

Figura original temporalmente retirada mientras se verifican los derechos de publicación.
Fig. XI-2: el error en función del producto n·t·Δω — la curva de la que viene la regla 500–700.

El diseño del libro, verificado

El diseño de ejemplo de la Fig. XI-1: 199 pesos, datos a 7 semanas, ω₁=0,85 · ω₂=1,25 · ω₃=2,05 · ω₄=2,45 rad/año. Producto: 199 × 7 × 0,4 = 557,2 → error ≈2%. Los puntos a media rampa caen en 1,05 y 2,25 rad/año — es decir, periodos de 5,98 y 2,79 años: exactamente el «passband 2,8–6,0 años» declarado, hecho a medida para estudiar el ciclo dominante de 4,5 años.

Nota del editor — Reconstruimos los 199 pesos a partir de la receta del libro y recalculamos la respuesta: el trapecio se confirma, la respuesta en el ciclo de 4,5 años es 1 dentro del 3%, la ondulación fuera de banda se mantiene por debajo del 2% declarado, y el producto 557,2 es exacto. Las figuras de esta entrada se dibujan precisamente con esos pesos.

Aplicarlo (y su precio)

Ningún atajo como el de la media móvil: cada punto de salida es la suma de los n productos peso×precio, centrada en el dato medio; luego se avanza un paso y se repite. Y ninguna salida para los últimos (n−1)/2 datos: «es normal, y es el lag de medio span del filtro».

HURST 1970 · CH. 11 The sieve at work A cycle invisible to the eye, isolated by the Ormsby band-pass with zero phase CYCLEPEDIA DIAGRAM — EMICICLO THE SERIES: TREND + THREE CYCLES + NOISE 12–30 BAR BAND-PASS OUTPUT VS THE TRUE 20-BAR CYCLE filter output true cycle (20 bars) PASSBAND 12–30 bars WEIGHTS n = 121 LAG 60 bars The sum can also be taken apart: that is the whole point of Fig. IX-4.
El tamiz en acción: arriba una serie con tendencia, tres ciclos y ruido; abajo la salida del band-pass 12–30 barras contra el ciclo real de 20 — fase cero, amplitud intacta, y el lag visible en los bordes.
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Ficha resumen

Elemento Valor
Tipos low-pass (MA), high-pass (inversa), band-pass (Ormsby)
Ley separación más precisa ⇔ más lag; lag = ½ span
Fase cero (pesos simétricos): sin desplazamientos
Regla de error n·t·Δω entre 500 y 700 → ε ≈ 2,5%–1%
Restricción ≥6–7 puntos de salida por ciclo del periodo más corto en banda
Diseño del libro n=199, t=7 sem., Δω=0,4 → passband 2,8–6,0 años, ε≈2%
Uso investigación y phasing (Fig. IX-4) — no señales en tiempo real

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