Mikä on lineaarinen suhde?

Lineaarinen suhde syntyy, kun yhden tai useamman riippumattoman muuttujan, jonka teho on yksi tai nolla, muutos vaikuttaa riippuvaiseen muuttujaan. Lineaariset suhteet esitetään kaavioissa suorina viivoina. Tilastossa lineaarista regressiota käytetään sovittamaan lineaarinen yhtälö lineaarisesti liittyvien datapisteiden joukkoon. Esimerkki rahoitusteoriasta on turvallisuusominaisuuksien viiva, joka kuvaa omaisuuserän ja markkinoiden ylituottojen lineaarista suhdetta.

Lineaarisia suhteita kuvaavat tyypillisesti lineaariset yhtälöt, jotka on kirjoitettu kaltevuuden leikkausmuodossa y = mx + b. Riippumaton muuttuja x piirretään vaaka -akselille ja riippuva muuttuja y piirretään pystyakselille. Vakio m on suoran kaltevuus tai jyrkkyys. Vakiota b kutsutaan y-leikkaajaksi ja se on y-arvo, kun viiva ylittää pystyakselin.

Jos datapistejoukolla on täysin lineaarinen suhde, niiden kaavio muodostaa suoran. Tämä tapahtuu harvoin reaalimaailman tietojen kanssa, vaikka kahden muuttujan välillä voi olla vahva lineaarinen suhde. Muina aikoina data on heikosti lineaarista, mutta lineaarinen yhtälö on edelleen mielenkiintoinen, koska sen kanssa on helppo työskennellä ja mallintaa. Molemmissa tapauksissa lineaarista regressiotekniikkaa, kuten pienimmän neliösumman menetelmää, voidaan käyttää kuvaamaan suhdetta.

Kahden muuttujan välisen lineaarisen suhteen tutkiminen voi olla hyödyllistä ennustettaessa tulevaa käyttäytymistä. Esimerkiksi lineaarista regressiota voitaisiin käyttää palkkatasoja koskeviin tietoihin viimeisten kymmenen vuoden aikana, kun otetaan huomioon palkat ajan funktiona. Tietyn vuoden odotetut palkkatasot voidaan laskea lineaarisen yhtälön avulla ja näitä tietoja voidaan käyttää säästämiseen ja eläkkeelle siirtymiseen.

Pääomaomaisuushinnoittelumallissa arvopaperin tunnuslinja johdetaan lineaarisella regressiolla yksittäisen omaisuuserän historiallisiin tietoihin ja kuvaa lineaarista suhdetta järjestelmällisen ja epäsysteemisen riskin välillä. Riippumaton muuttuja on markkinoiden ylituotto ja riippuvainen muuttuja on omaisuuserän ylituotto. Y-leikkaus, jota kutsutaan alfaksi, mittaa sijoituksen tuoton sen riskin vuoksi. Jos alfa on positiivinen, sijoitus on ylituottanut, jos negatiivinen alitehokas ja jos nolla, sen tuotto on riittävä ottaen huomioon sijoituksen riskit.

Ominaislinjan kaltevuutta kutsutaan beetaksi ja se kuvaa omaisuuserän herkkyyttä markkinoiden muutoksille. Positiivinen beta tarkoittaa, että omaisuuden hinta muuttuu markkinoiden mukana. Jos beeta on nollan ja yhden välillä, omaisuuden hinta vaihtelee yhtä paljon kuin markkinat ja voi vähentää salkun epävakautta. Jos beeta on suurempi kuin yksi, omaisuuserä ylittää markkinat, jos markkinat kasvavat, mutta huonompi kuin markkinat, jos markkinat vähenevät, mikä mahdollistaa suuremman tulon tai tappion.