多層リニアレスポンスモデルでタイムシリーズにおける極端な変動のモデリングと生成
Yusuke Naritomi1, Tetsuya Takaishi2, Takanori Adachi1
1Graduate School of Management, Tokyo Metropolitan University, 18F Marunouchi Eiraku Building, 1-4-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo 100-0005, Japan.
新しい多層リニアレスポンスモデル (MLRM) は,異常なダイナミクスでタイムシリーズデータを生成し,COVID-19のパンデミックのような現実世界の出来事を模倣します. この解釈可能なモデルは,金融市場で観察された重量的な特徴と極端な変動を捉えています.
科学分野:
- 物理学
- 経済学
- データサイエンス
背景:
- 従来の単層線形応答モデル (SLRM) は,複雑なダイナミクスを捉えるのに限界があります.
- 異常な動態は,極端な変動と重い尾によって特徴付けられ,金融を含む様々な分野で一般的です.
- 現実的な異常データを生成できる 解釈可能なモデルが必要不可欠です
研究 の 目的:
- 不規則な動態を示す時間序列データを生成できる多層線形応答モデル (MLRM) を提案する.
- 非線形相互作用を含むように,伝統的な線形応答理論の能力を拡張する.
- COVID-19 パンデミックで観察されたような現実世界の現象を再現するMLRMの適用性を実証する.
主な方法:
- 単層線形応答モデル (SLRM) を拡張することによって,多層線形応答モデル (MLRM) の開発.
- MLRMの枠組みにおける非線形相互作用の導入
- パンデミック以前の財務データを用いてタイムシリーズデータを生成するMLRMの適用
- MLRMで生成されたデータからのログリターンと実現したボラティリティの分析
主要な成果:
- MLRMは異常な動態でタイムシリーズデータを成功裏に生成しました.
- MLRMで生成されたデータからのログリターンと実現したボラティリティは,経験的観測と一致する重尾の特徴を示した.
- このモデルは,高変動期に特有の極端な変動と尾の振る舞いを再現する能力を示した.
結論:
- 提案されたMLRMは,異常な動態を持つ解釈可能なタイムシリーズデータを生成するための効果的なツールです.
- MLRMは機械学習に頼らずに 金融などの分野における複雑なシステムを研究するための 価値ある枠組みを提供します
- モデルが重尾分布と極端な出来事を捉える能力は 危機時の金融市場の行動に洞察を与えます
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