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ボラティリティ変動の激しさに関する統計的仮説検定理論の構築

Research Project

Project/Area Number 19K23224
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0107:Economics, business administration, and related fields
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

高畠 哲也  広島大学, 人間社会科学研究科(社), 助教 (80846949)

Project Period (FY) 2019-08-30 – 2023-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords非整数Brown運動 / 高頻度データ / 確率ボラティリティモデル / 確率ボラティリティ / 高頻度観測 / ラフボラティリティ
Outline of Research at the Start

本研究の目的は、対数資産価格の実現分散時系列データに基づく、資産価格のボラティリティ(価格変動の大きさを表す)変動の激しさに関する統計的仮説検定理論を構築することである。目的の達成に向け、高頻度自己相似定常Gauss時系列に観測誤差が加わった状況下での、(近似)尤度関数やスコア関数などの漸近挙動を明らかにする。また、非整数Ornstein-Uhlenbeck過程などの、非整数Brown運動で駆動されるエルゴード的確率微分方程式に対し、Hurst指数と拡散係数の推定と同時に、ドリフト項が含む未知定数を推定する手法の開発も並行して行っていく。

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、対数ボラティリティ過程がトレンド項を持つ非整数Brown運動である場合において、非整数Brown運動のHurst指数とボラティリティに対する尤度型推定量の漸近挙動を明らかにすべく研究を行った。具体的には、①ドリフト項を持つ非整数Brown運動の高頻度観測データに基づく疑似尤度型推定量の漸近挙動の解析、②非整数Ornstein-Uhlenbeck過程の連続観測データに基づく平均回帰係数と平均回帰水準の漸近有効推定、③観測誤差を含む非整数Brown運動の高頻度観測データに基づく非整数Brown運動のHurst指数とボラティリティの漸近有効推定について主に研究を行った。
①の研究に関しては、定数ドリフトの場合にドリフト項に影響されず非整数Brown運動のHurst指数とボラティリティを推定する方法を、高頻度観測時系列の差分系列に対する局所正規近似と尤度関数の周波数領域での近似(Whittle近似)を組み合わせて構成し、構成した推定量の一致性・漸近正規性を証明することに成功した。②の研究に関しては、Hurst指数が1/2より小さい場合に、非整数Ornstein-Uhlenbeck過程の平均回帰係数と平均回帰水準に対する最尤推定量の一致性・漸近正規性・漸近有効性を証明することに成功した。③の研究に関しては、推定量の極限を導出するために必要な極限定理をパラメータ空間に関するある制約のもと証明することに成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

【研究実績の概要】でも述べたように、対数ボラティリティ過程が直接観測できる場合におけるいくつかのまとまった研究成果が得られたため。また、③の研究を行う上で問題となっていた多変量正規分布に従う確率ベクトルの二次形式のキュムラントに関する極限定理を改良することができたため。

Strategy for Future Research Activity

定数ドリフトの場合に得られた疑似尤度型推定量の漸近的性質に関する研究成果を、非整数Ornstein-Uhlenbeck過程を含むより一般のドリフト関数の場合へ拡張することを試みる。また観測誤差を含む高頻度観測データから非整数Brown運動のHurst指数とボラティリティを漸近有効推定する方法について継続して研究を行っていく。

Report

(3 results)
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report

Research Products

(7 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results)

  • [Presentation] Local Asymptotic Normality Property for Fractional Brownian Motion with Measurement Error2022

    • Author(s)
      Tetsuya Takabatake
    • Organizer
      The SH3 Conference on Econometrics
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Local Asymptotic Normality Property for Fractional Brownian Motion with Measurement Error2021

    • Author(s)
      Tetsuya Takabatake
    • Organizer
      Computational and Methodological Statistics
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ドリフトを持つ非整数Brown運動に対する疑似尤度解析2021

    • Author(s)
      髙畠 哲也
    • Organizer
      統計関連学会連合大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 連続観測に基づく非整数Ornstein-Uhlenbeck過程の局所漸近正規性2021

    • Author(s)
      髙畠 哲也
    • Organizer
      岡山確率論セミナー
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 観測誤差を含む非整数Brown運動に対する局所漸近正規性2020

    • Author(s)
      高畠 哲也
    • Organizer
      統計関連学会連合大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Is Volatility Rough ?2019

    • Author(s)
      Tetsuya Takabatake
    • Organizer
      EcoSta 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 観測誤差を含む非整数Brown運動に対する局所漸近正規性2019

    • Author(s)
      高畠 哲也
    • Organizer
      第七回数理ファイナンス合宿型セミナー
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2019-09-03   Modified: 2022-12-28  

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