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庄闲和游戏网 Copula 算法建模相依性分析股票收益率时间序列案例

时间:2026-01-14 03:14 点击:128 次

庄闲和游戏网 Copula 算法建模相依性分析股票收益率时间序列案例

原文链接:http://tecdat.cn/?p=6193copula是将多变量分布函数与其边缘分布函数耦合的函数,通常称为边缘。Copula是建模和模拟相关随机变量的绝佳工具。Copula的主要吸引力在于,通过使用它们,你可以分别对相关结构和边缘(即每个随机变量的分布)进行建模。copulas如何工作 

首先,让我们了解copula的工作方式。

 .seed()

 < -  
 < -  
 
 < -  mvrnorm(n,mu = rep(,m),Sigma = sigma,empirical = T)

我们使用cor()和散点图矩阵检查样本相关性。

 pairs.panels(Z)

          \[,\] \[,\] \[,\]
\[,\]   
\[,\]   -
\[,\]  -

建站客服QQ:88888888

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 pairs.panels(U)

这是包含新随机变量的散点图矩阵u。 

点击标题查阅往期内容

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{jz:field.toptypename/}

R语言多元Copula GARCH 模型时间序列预测

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左右滑动查看更多

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01

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03

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04

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我们可以绘制矢量的3D图表示u。 

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现在,作为最后一步,我们只需要选择边缘并应用它。我选择了边缘为Gamma,Beta和Student,并使用下面指定的参数。

 < -  qgamma(u \[,\],shape = ,scale = )
 < -  qbeta(u \[,\],,)
 < -  qt(u \[,\],df = )

下面是我们模拟数据的3D图。 

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 < -  cbind(x1,x2,x3)
.panels(DF)
 
           x2 x3
 . . .
 . . -.
 . -. .

这是随机变量的散点图矩阵:

图片

使用copula

让我们使用copula复制上面的过程。

现在我们已经通过copula(普通copula)指定了相依结构并设置了边缘,mvdc()函数生成了所需的分布。然后我们可以使用rmvdc()函数生成随机样本。

 colnames(Z)< -  (“”,“”,“”)
pairs.panels(Z)

模拟数据当然非常接近之前的数据,显示在下面的散点图矩阵中:

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简单的应用示例

现在为现实世界的例子。我们将拟合两个股票 ,并尝试使用copula模拟 。 

让我们在R中加载 :

cree < -  .csv(,庄闲和 = F)$ V2
yahoo < -  .csv(, = F)$ V2

在直接进入copula拟合过程之前,让我们检查两个股票收益之间的相关性并绘制回归线:

我们可以看到 正相关 :

图片

{jz:field.toptypename/}

在上面的第一个例子中,我选择了一个正态的copula模型,但是,当将这些模型应用于实际数据时,应该仔细考虑哪些更适合数据。例如,许多copula更适合建模非对称相关,其他强调尾部相关性等等。我对股票收益率的猜测是,t-copula应该没问题,但是猜测肯定是不够的。本质上, 允许我们通过函数使用BIC和AIC执行copula选择 :

 
  pobs(.matrix(cbind(cree,yahoo)))
  selectedCopula
 

$ PAR
 

$ PAR2

拟合算法确实选择了t-copula并为我们估计了参数。 让我们尝试拟合建议的模型,并检查参数拟合。

.cop  
.seed()
 < -  pobs(as.matrix(cbind(cree,yahoo)))
 
(FIT)

  . df 
. .

我们来看看我们刚估计的copula的密度

 < -  coef(fit)\[\]
 < -  coef(fit)\[\]

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现在我们只需要建立Copula并从中抽取3965个随机样本。

  rCopula(,tCopula(  = , ,df = df))
 

          \[,\] \[,\]
\[,\]  
\[,\]

这是包含的样本的图:

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t-copula通常适用于在极值(分布的尾部)中存在高度相关性的现象。现在我们面临困难:对边缘进行建模。为简单起见,我们将假设正态分布 。因此,我们估计边缘的参数。

直方图显示如下:

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现在我们在函数中应用copula,从生成的多变量分布中获取模拟观测值。最后,我们将模拟结果与原始数据进行比较。

这是在假设正态分布边缘和相依结构的t-copula的情况下数据的最终散点图:

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正如您所看到的,t-copula导致结果接近实际观察结果 。 

让我们尝试df=1和df=8:

显然,该参数df对于确定分布的形状非常重要。随着df增加,t-copula倾向于正态分布copula。

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